DE102018212939A1 - Bracket for an axis clamped on one side - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung (10) mit Drehzahlreduzierung, umfassend eine elektrische Motoreinheit (12) mit einer Antriebswelle (16) und einem Antriebsritzel (14) auf der Antriebswelle (16), wobei die elektrische Motoreinheit (12) zumindest ein Lagerschild (40) aufweist und an einem Gehäuse befestigt ist; ein Doppelrad (20), das eine Welle (26) und ein erstes und ein dazu axial benachbartes zweites Zahnrad (22, 24) aufweist, wobei das erste Zahnrad (22) mit dem Antriebsritzel (14) eingreift und größer ist als das zweite Zahnrad (24); und ein Zwischenrad (30), das benachbart zum Doppelrad (20) angeordnet ist, wobei das Zwischenrad (30) einen Lagerwelle (34) und ein Ritzel (32) aufweist und das Ritzel des Zwischenrads mit dem zweiten Zahnrad des Doppelrads (20) und mit einem Zahnrad, insbesondere mit einem Festrad an einer Eingangswelle des Schaltgetriebes eingreift; wobei zumindest die Antriebswelle (14) der Motoreinheit (12), die Welle (26) des Doppelrads (20) und die Lagerwelle parallel ausgebildet sind; wobei das Zwischenrad (30) an einem ersten Ende an dem Lagerschild (40) gelagert ist, und an einem zweiten Ende an einem Gegenhalter (45) gelagert ist, wobei der Gegenhalter mit dem Lagerschild (40) verbunden ist.The invention relates to an electric drive device (10) with speed reduction, comprising an electric motor unit (12) with a drive shaft (16) and a drive pinion (14) on the drive shaft (16), the electric motor unit (12) having at least one bearing plate (40 ) and is attached to a housing; a double gear (20) which has a shaft (26) and a first and a second gear (22, 24) axially adjacent thereto, the first gear (22) engaging with the drive pinion (14) and being larger than the second gear (24); and an idler gear (30) disposed adjacent to the dual gear (20), the idler gear (30) having a bearing shaft (34) and a pinion (32) and the pinion of the idler gear with the second gear of the dual gear (20) and engages with a gear, in particular with a fixed gear on an input shaft of the gearbox; wherein at least the drive shaft (14) of the motor unit (12), the shaft (26) of the double wheel (20) and the bearing shaft are formed in parallel; wherein the intermediate wheel (30) is mounted on the bearing plate (40) at a first end and on a counter-holder (45) at a second end, the counter-holder being connected to the bearing plate (40).
Description
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung mit Drehzahlreduzierung insbesondere für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to an electric drive device with speed reduction, in particular for a manual transmission of a motor vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Bei elektrischen Antrieben zum Schalten von Schaltgetrieben wird das Antriebsmoment und die Drehzahl für das Durchführen eines Schaltvorgang durch ein Getriebe übersetzt. Die Drehzahl muss dabei erheblich verringert werden, weswegen die Drehmoment übertragenden Zahnräder erhebliche Größenunterschiede aufweisen. Deshalb werden bisher bei einigen Zahnrädern einseitig eingespannte oder verschraubte Achsen in entsprechend großen, massiven Aufnahmen gelagert, da dem Bereich der Achse dieser Zahnräder kein Platz für eine zweiseitige Lagerung vorhanden ist. Denn das mit dem Elektromotor verbundene Zahnrad des Doppelrads ist für die Untersetzung der Drehzahl größer als das zweite Zahnrad ausgebildet und überlappt daher das erste Zahnrad des Doppelrads in der Radialrichtung mit dem Ritzel des Zwischenrads und versperrt so den Zugang zum Zwischenrad. Aus diesem Grund ist die Lagerung des Zwischenrads einseitig, wobei die einseitige Aufnahme der Achse sehr massiv ausgeführt werden muss um ein Verkippen des auf der Achse gelagerten Zahnrades zu vermeiden. Eine andere bauliche Ausgestaltung, dass beispielsweise das große und kleine Zahnrad des Doppelrads vertauscht werden, lässt der begrenzte Bauraum in Längsrichtung der Achsen nicht zu.In the case of electric drives for shifting manual transmissions, the drive torque and the rotational speed are translated by a gearbox for performing a shift operation. The speed must be reduced considerably, which is why the torque-transmitting gears have considerable size differences. For this reason, axles that are clamped or screwed on one side have been mounted in correspondingly large, massive receptacles in some gears, since there is no space for two-sided mounting in the area of the axis of these gears. Because the gear of the double gear connected to the electric motor is designed to reduce the speed greater than the second gear and therefore overlaps the first gear of the dual gear in the radial direction with the pinion of the idler gear and thus blocks access to the idler gear. For this reason, the bearing of the idler gear is one-sided, and the one-sided mounting of the axle must be carried out very solidly in order to prevent the gearwheel mounted on the axle from tilting. Another structural design, for example that the large and small gear wheels of the double wheel are interchanged, does not allow the limited installation space in the longitudinal direction of the axes.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit bereitzustellen, die eine weniger massive Ausbildung der Aufnahme der Zahnradelemente ermöglicht, ohne gleichzeitig die Stabilität der elektrischen Antriebsvorrichtung zu beeinträchtigen. The object of the invention is to provide a possibility which enables a less massive design of the receptacle of the gearwheel elements without at the same time impairing the stability of the electrical drive device.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Antriebsvorrichtung mit Drehzahlreduzierung nach Anspruch 1. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.The object is achieved by an electrical drive device with a speed reduction according to claim 1. Further features embodying the invention are contained in the subclaims.
Eine erfindungsgemäße elektrische Antriebsvorrichtung mit Drehzahlreduzierung insbesondere zum Antreiben eines Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs, umfasst eine elektrische Motoreinheit mit einer Antriebswelle und einem Antriebsritzel auf der Antriebswelle, wobei die elektrische Motoreinheit zumindest ein Lagerschild aufweist und an einem Gehäuse befestigt ist; ein Doppelrad, das eine Welle und ein erstes und ein dazu axial benachbartes zweites Zahnrad aufweist, wobei das erste Zahnrad mit dem Antriebsritzel eingreift und größer ist als das zweite Zahnrad; und ein Zwischenrad, das benachbart zum Doppelrad angeordnet ist, wobei das Zwischenrad eine Lagerwelle und ein Ritzel aufweist und das Ritzel des Zwischenrads mit dem zweiten Zahnrad des Doppelrads und mit einem Zahnrad, insbesondere mit einem Festrad an einer Eingangswelle des Schaltgetriebes eingreift; wobei zumindest die Antriebswelle der Motoreinheit, die Welle des Doppelrads und die Lagerwelle parallel ausgebildet sind; wobei das Zwischenrad an einem ersten Ende an dem Lagerschild gelagert ist, und an einem zweiten Ende an einem Gegenhalter gelagert ist, wobei der Gegenhalter mit dem Lagerschild verbunden ist.An electric drive device according to the invention with speed reduction, in particular for driving a manual transmission of a motor vehicle, comprises an electric motor unit with a drive shaft and a drive pinion on the drive shaft, the electric motor unit having at least one bearing plate and being fastened to a housing; a dual gear having a shaft and a first and a second gear axially adjacent thereto, the first gear engaging the drive pinion and being larger than the second gear; and an idler gear which is arranged adjacent to the dual gear, the idler gear having a bearing shaft and a pinion and the pinion of the idler gear engaging with the second gear of the dual gear and with a gear, in particular with a fixed gear on an input shaft of the manual transmission; wherein at least the drive shaft of the motor unit, the shaft of the double wheel and the bearing shaft are formed in parallel; wherein the intermediate wheel is mounted on a bearing plate at a first end and is mounted on a counter holder at a second end, the counter holder being connected to the bearing plate.
Vorzugsweise ist der Gegenhalter an einer ersten Verbindungsstelle mit dem Lagerschild verschraubt. Dies gewährleistet eine stabile Verbindung bei gleichzeitiger Flexibilität bei der Montage. Die Verschraubung ist insbesondere benachbart zum ersten Zahnrad des Doppelrads angeordnet. Dadurch wird eine kompakte Bauweise ermöglicht.The counter-holder is preferably screwed to the end shield at a first connection point. This ensures a stable connection with flexibility in assembly. The screw connection is arranged in particular adjacent to the first gear of the double gear. This enables a compact design.
Vorzugsweise ist eine Schraube in das zu der gegenüberliegenden Seite von dem Gegenhalter angeordnete Lagerschild (motorseitig) eingeführt, wobei der Gegenhalter an einer zweiten Verbindungsstelle mit dem Lagerschild mittels der Schraube verbunden ist. Somit kann der Gegenhalter an einer weiteren, nämlich der zweiten Verbindungsstelle sicher mit dem Lagerschild axial verspannt werden, ohne dabei das benachbarte erste Zahnrad des Doppelrads zu tangieren.A screw is preferably inserted into the bearing plate (on the motor side) arranged on the opposite side from the counter holder, the counter holder being connected at a second connection point to the bearing plate by means of the screw. Thus, the counter-holder can be securely clamped axially to the bearing plate at a further, namely the second connection point, without affecting the adjacent first gear wheel of the double wheel.
Das erste Zahnrad des Doppelrads überlappt sich vorzugsweise derart in der Radialrichtung mit dem Ritzel des Zwischenrads, so dass die Welle des Zwischenrads in einer Frontsicht komplett vom ersten Zahnrad verdeckt ist. Dadurch wird die Bauweise weiter kompakt und platzsparend gestaltet.The first gear of the double gear preferably overlaps in the radial direction with the pinion of the idler gear, so that the shaft of the idler gear is completely covered by the first gear in a front view. This makes the design even more compact and space-saving.
Bevorzugt ist im Lagerschild eine Ölauffangtasche ausgebildet, die sich in den Gegenhalter erstreckt. Dort kann die Ölauffangtasche einen größeren Bereich und mehrere Elemente abdecken, insbesondere bei einer benachbarten Anordnung von Gegenhalter und erstem Zahnrad.An oil collecting pocket is preferably formed in the end shield and extends into the counter holder. There, the oil collecting bag can cover a larger area and several elements, particularly in the case of an adjacent arrangement of the counter-holder and the first gear.
Vorzugsweise umfasst die Lagereinrichtung des Zwischenrads einen am Lagerschild verschraubten Lagerbolzen und das Zwischenrad ist mittels Wälzlagern auf dem Lagerbolzen gelagert. Dies vermeidet eine sich Drehende Welle, die in dem Gegenstück gelagert werden müsste, weshalb das Gegenstück einfacher und kleiner ausgestaltet sein kann.The bearing device of the intermediate wheel preferably comprises a bearing bolt screwed to the end shield and the intermediate wheel is mounted on the bearing bolt by means of roller bearings. This avoids a rotating shaft that would have to be supported in the counterpart, which is why the counterpart can be made simpler and smaller.
Vorzugsweise ist der Lagerbolzen hohl ausgeführt, wobei sich die Schraube axial durch den Lagerbolzen erstreckt und an der zweiten Verbindungsstelle mit dem Gegenhalter verschraubt ist. Durch diese verschachtelte Ausgestaltung kann besonders viel Bauraum eingespart werden.The bearing pin is preferably hollow, the screw extending axially through the bearing pin and on the second Connection point is screwed to the counter holder. This nested configuration can save a particularly large amount of installation space.
Der Gegenhalter weist bevorzugt benachbart zum ersten Zahnrad des Doppelrads eine Krümmung auf, die der Krümmung des Umfangs des ersten Zahnrads des Doppelrads entspricht. Dies erlaubt eine stabile Befestigung des gegenhalters am Lagerschild, bei gleichzeitiger kompakter Bauweise für einen engen Bauraum.The counterholder preferably has a curvature adjacent to the first gear of the double gear, which corresponds to the curvature of the circumference of the first gear of the dual gear. This allows a stable attachment of the counter holder to the end shield, while at the same time being compact in design for a narrow installation space.
Vorzugsweise weist der Gegenhalter einen hohlzylindrisch geformten Lagerabschnitt mit einer Außenumfangsfläche auf, an dem der Lagerbolzen an dem Gegenhalter gelagert ist, wobei der Lagerabschnitt ferner eine Innenumfangsfläche mit einem Innengewinde aufweist, in die die Schraube geschraubt ist. Durch die Doppelnutzung des Lagerabschnitts kann Bauraum eingespart werden.The counterholder preferably has a hollow cylindrical bearing section with an outer peripheral surface on which the bearing pin is mounted on the counterholder, the bearing section furthermore having an inner peripheral surface with an internal thread into which the screw is screwed. Space can be saved by using the storage section twice.
Vorzugsweise weist der Gegenhalter einen zylindrisch oder hohlzylindrisch geformten Wandabschnitt auf, der koaxial zur Lagerwelle bzw. zum Lagerbolzen ausgerichtet ist, wobei der Wandabschnitt einen Axialendanschlag für ein Wälzlager bildet und/oder als Seitenwand zum Halten eines in das Wälzlager aufgenommenen Fluids ausgebildet ist.The counter-holder preferably has a cylindrical or hollow-cylindrical wall section which is aligned coaxially with the bearing shaft or the bearing pin, the wall section forming an axial end stop for a roller bearing and / or being designed as a side wall for holding a fluid received in the roller bearing.
Vorzugsweise weist der Gegenhalter einen zylindrisch oder hohlzylindrisch geformten Wandabschnitt und/oder hohlzylindrisch geformten Lagerabschnitt auf, der koaxial zur Lagerwelle bzw. zum Lagerbolzen ausgerichtet ist und wobei sich der Wandabschnitt und/oder der Lagerabschnitt zumindest teilweise axial innerhalb eines Radialbereichs des Ritzels des Zwischenrads erstreckt. Durch diese verschachtelte Anordnung kann Bauraum in Axialrichtung eingespart werden.The counter-holder preferably has a cylindrical or hollow-cylindrical wall section and / or a hollow-cylindrical bearing section which is aligned coaxially with the bearing shaft or the bearing pin and wherein the wall section and / or the bearing section extends at least partially axially within a radial region of the pinion of the idler gear. This nested arrangement saves installation space in the axial direction.
Vorzugsweise überlappt der zylindrisch oder hohlzylindrisch geformte Wandabschnitt in Radialrichtung derart mit dem ersten Zahnrad, dass in einer Axialrichtung gesehen der zylindrisch oder hohlzylindrisch geformte Wandabschnitt hervorsteht. Der dabei radiale hervorstehende Wandabschnitt verbindet die erste Verbindungsstelle und die zweite Verbindungsstelle bzw. den Lagerabschnitt des Gegenhalters, ohne dabei zusätzlichen Axialbauraum zwischen dem ersten Zahnrad des Doppelrads und des Zwischenrads zu benötigen.The cylindrical or hollow-cylindrical wall section preferably overlaps in the radial direction with the first gearwheel such that the cylindrical or hollow-cylindrical wall section protrudes when viewed in an axial direction. The radially projecting wall section connects the first connection point and the second connection point or the bearing section of the counter-holder without requiring additional axial space between the first gear wheel of the double wheel and the intermediate wheel.
Vorzugsweise ist im Lagerschild eine Ölauffangtasche ausgebildet ist, die sich in den Gegenhalter erstreckt.An oil collecting pocket is preferably formed in the bearing plate and extends into the counter holder.
Figurenlistelist of figures
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1 zeigt eine isometrische Darstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung, wobei das Lagergehäuse des Doppelrads weggelassen ist;1 shows an isometric view of the electric drive device according to the invention, wherein the bearing housing of the double wheel is omitted; -
2 zeigt eine Frontansicht auf die elektrische Antriebsvorrichtung;2 shows a front view of the electric drive device; -
3 zeigt einen Schnitt A-A aus2 durch die elektrische Antriebsvorrichtung; und3 shows a section AA2 by the electric drive device; and -
4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt auf den Bereich der elektrischen Antriebsvorrichtung, an dem der Gegenhalter angeordnet ist.4 shows an enlarged section of the area of the electric drive device on which the counter-holder is arranged.
Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDescription of preferred embodiments
Im Folgenden werden die Begriffe „axial“, „radial“ und „umfänglich“ verwendet. Diese beziehen sich jeweils auf die Längsrichtungen der entsprechenden Zahnräder und Wellen, die beispielsweise in
In
Benachbart zum elektrischen Motor
Die Welle
In der bevorzugten Ausführungsform, die beispielsweise in
Das Zwischenrad
Der Gegenhalter
Der flache Bereich liegt direkt an dem Zwischenrad
Zudem ist in
In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann der Gegenhalter
Der Lagerschild
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Claims (7)
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